CN115593405A - 检测车道偏离事件的方法和系统 - Google Patents

检测车道偏离事件的方法和系统 Download PDF

Info

Publication number
CN115593405A
CN115593405A CN202210710674.5A CN202210710674A CN115593405A CN 115593405 A CN115593405 A CN 115593405A CN 202210710674 A CN202210710674 A CN 202210710674A CN 115593405 A CN115593405 A CN 115593405A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vehicle
ttlb
lane
value
threshold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210710674.5A
Other languages
English (en)
Inventor
V·斯文森
J·P·沃林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aptiv Technologies Ltd
Original Assignee
Aptiv Technologies Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aptiv Technologies Ltd filed Critical Aptiv Technologies Ltd
Publication of CN115593405A publication Critical patent/CN115593405A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/10—Path keeping
    • B60W30/12—Lane keeping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/08—Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/50—Context or environment of the image
    • G06V20/56—Context or environment of the image exterior to a vehicle by using sensors mounted on the vehicle
    • G06V20/588—Recognition of the road, e.g. of lane markings; Recognition of the vehicle driving pattern in relation to the road
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001—Details of the control system
    • B60W2050/0019—Control system elements or transfer functions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • B60W2050/143—Alarm means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2420/00—Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60W2420/40—Photo or light sensitive means, e.g. infrared sensors
    • B60W2420/403—Image sensing, e.g. optical camera
    • B60W2420/408—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/12—Lateral speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/12—Lateral speed
    • B60W2520/125—Lateral acceleration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/53—Road markings, e.g. lane marker or crosswalk
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2554/00—Input parameters relating to objects
    • B60W2554/40—Dynamic objects, e.g. animals, windblown objects
    • B60W2554/404—Characteristics
    • B60W2554/4044—Direction of movement, e.g. backwards
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2556/00—Input parameters relating to data
    • B60W2556/45—External transmission of data to or from the vehicle
    • B60W2556/50—External transmission of data to or from the vehicle for navigation systems

Abstract

公开了一种检测车道偏离事件的方法和系统。所述方法包括：获得所述车辆的横向加速度值；使用所述车辆的横向加速度值的饱和线性函数来确定到车道边界时间TTLB阈值；确定所述车辆相对于车道边界的当前TTLB值；将当前TTLB值与TTLB阈值进行比较；以及如果当前TTLB值满足关于TTLB阈值的触发条件，则输出指示车辆接近车道边界的信号。

Description

检测车道偏离事件的方法和系统
技术领域
本公开涉及检测车辆中的车道偏离事件。
背景技术
近年来，已经开发了车辆控制的各个方面被自动化的系统。这样的系统包括高级驾驶员辅助系统(ADAS)。ADAS的示例性特征包括诸如车道偏离警告系统(LDWS)和车道保持辅助(LKA)的功能。这种系统允许对车辆在车道中的位置进行监视和控制。
LDWS和LKA系统在驾驶员在驾驶时精力不集中时可能出现的情况下是有用的。例如，驾驶员可能由于各种原因而分心或变得困倦。此时，驾驶员可能无意中使车辆部分或完全地横向偏离其当前车道。这样的事件可能是极其危险的，并且可能导致驾驶员将车辆驶离道路、漂移到对向的车道中或者撞上旁边的车辆。
为了防止无意识的车道偏离，LKA系统检测到车辆将很快偏离其当前车道，并且通过向驾驶员输出警告和/或通过干预车辆的控制来辅助驾驶员，以便使车辆自动转向回到其原本的车道。LKA系统测量被称为到车道边界时间(TTLB，Time-To-Lane Boundary)值的特性。TTLB是由LKA系统确定的车辆被估计到达车道边界的时间。当所确定的TTLB值下降到低于TTLB阈值时，警告信号或系统干预被触发。
LKA系统的重要考虑是何时触发这种驾驶员警告或自动干预，以将车辆保持在车道中。如果LKA系统的动作被触发得太快，则该动作可能是不必要的，因为驾驶员实际上可能可以完全控制车辆。不必要地触发LKA系统可能对驾驶员造成烦恼并且可能降低驾驶员对系统的信心。另一方面，晚触发LKA系统可能意味着驾驶员对警告信号做出反应或LKA系统校正车辆路线太晚。后一种情况的可能影响是不可能防止车辆离开车道，这是非常危险的。
触发阈值可以取决于各种参数，例如道路几何形状，例如车道边界的类型和车道宽度，不同的触发阈值被存储在查找表(LUT)中。
在特定LUT中，存储了一组TTLB阈值，每个TTLB阈值对应于车辆的横向速度的相关值。当测量车辆的横向速度时，识别存储在LUT中的相应TTLB阈值，并将其用作触发车道偏离信号的阈值。在当前的横向速度在两个存储的横向速度值之间的情况下，TTLB阈值可通过对与形成当前的横向速度值的边界的横向速度值相对应的TTLB阈值进行内插来确定。车辆的当前TTLB值由车辆来计算并与确定的TTLB阈值进行比较。如果当前的TTLB值低于TTLB阈值，则可触发车道偏离信号。
这种方法的缺点是为了解释变化的道路状况所需的LUT的数量。例如，以下情形需要单独的LUT：(i)车辆正在沿着基本上直的车道接近车道边界，(ii)车辆正在接近位于弯曲车道的内边缘处的车道边界，以及(iii)车辆正在接近位于弯曲车道的外边缘处的车道边界。对于车道较窄(即，低于预定宽度)且车道边界在道路边缘处的情形，还需要另外的LUT。
然而，存在许多参数的事实意味着存储在这种LUT中的数据量可能变得非常麻烦。此外，阈值本身由现场工程师手动确定，并且需要大量微调以找到最佳值。这既昂贵又费时。
发明内容
根据本公开的第一方面，提供了一种检测车道偏离事件的计算机实现的方法，该方法包括：获得车辆的横向加速度值；使用所述车辆的横向加速度值的饱和线性函数来确定到车道边界时间TTLB阈值；确定所述车辆相对于车道边界的当前TTLB值；将当前TTLB值与TTLB阈值进行比较；以及如果当前TTLB值满足关于TTLB阈值的触发条件，则输出表示车辆接近车道边界的信号。
该方法还可以包括确定车辆朝向车道边界的横向速度值和车辆所行驶在车道的车道宽度值。
用于确定TTLB阈值的饱和线性函数可以是车辆朝向车道边界的横向速度值、车道宽度值和车辆的横向加速度值的饱和线性函数。
确定车道宽度值可以包括分析从车辆的摄像头系统获得的路面的图像。
获得车辆的横向加速度值可以包括从车辆的惯性测量单元获得横向加速度数据。
所述方法还可以包括：确定是否存在附加交通状况；以及响应于确定存在附加交通状况，将与所述附加交通状况相关联的权重应用于所述饱和线性函数。
附加交通状况可以是对向交通状况。
附加交通状况可以是道路边缘状况。
输出指示车辆接近车道边界的信号可以包括向车辆控制模块输出控制信号以引起对车辆路线的校正。
输出指示车辆接近车道边界的信号可以包括向车辆的驾驶员输出警告信号。
根据本公开的第二方面，提供了一种包括计算机可读指令的计算机程序，所述计算机可读指令在由处理器执行时使所述处理器执行以上任一个方面所述的方法。
根据本公开的第三方面，提供了一种检测车辆的车道偏离事件的车道保持辅助系统LKA，所述车道保持辅助系统包括到车道边界时间TTLB阈值确定单元，其被配置为：获得所述车辆的横向加速度值；以及使用所述车辆的横向加速度值的饱和线性函数来确定TTLB阈值；TTLB确定单元，其被配置为确定所述车辆相对于车道边界的当前TTLB值；以及车道边界接近度确定单元，其被配置为：将所述当前TTLB值与所述TTLB阈值进行比较；以及如果当前TTLB值满足关于TTLB阈值的触发条件，则输出表示车辆接近车道边界的信号。
TTLB阈值确定单元还可以被配置为获得车辆朝向车道边界的横向速度值和车辆正在行驶的车道的车道宽度值。
用于确定TTLB阈值的饱和线性函数可以是车辆朝向车道边界的横向速度值、车道宽度值和车辆的横向加速度值的饱和线性函数。
所述TTLB阈值确定单元还可以被配置为：确定是否存在附加交通状况；以及响应于确定存在所述附加交通状况，将与所述附加交通状况相关联的权重应用于所述饱和线性函数。
附图说明
为了使本领域技术人员完全理解本公开，将参照附图描述示例，其中：
图1示出了沿被分成多个车道的道路行驶的车辆；
图2是示出车辆系统的示意性框图；
图3是示出车道保持辅助系统的示意性框图；
图4是示出饱和线性函数的曲线图；以及
图5是示出由本公开的实施方式执行的操作的流程图。
具体实施方式
这里描述的本公开的示例实施方式提供了一种检测车道偏离事件的改进的方法和系统。车辆的横向加速度被监视，横向加速度值被输入到饱和线性函数中以确定到车道边界时间(TTLB)值的阈值。确定车辆的当前TTLB值，并将其与确定的TTLB阈值进行比较。如果当前TTLB值小于确定的阈值，则输出表示车辆接近车道边界的信号。车辆的这种接近车道边界表示车道偏离事件的可能性。输出的信号可以是对车辆驾驶员的警告信号。附加地或另选地，信号可以被输出到车辆的控制单元以将车辆转向回到车道。
图1是沿道路2行驶的车辆1的图示。该车辆可以是本车(ego vehicle)并且可以是部分或完全自动化的。车辆1行驶时所沿的道路2可以被划分成多个车道3。每个车道3在任一侧由车道边界4界定。车道边界的示例包括将相邻车道彼此分开的车道标记。用于将车道彼此分开的标记可以根据车道的类型而不同。例如，双车道、高速公路或州际公路上的相邻车道可以由特定类型的车道标记分开。单个行车道上的相邻车道可以由不同类型的车道标记分开。车道边界的另一示例是道路边缘。车辆(尤其是自动化车辆)可以配备有摄像头视觉系统，该摄像头视觉系统被安排成拍摄道路表面的图像和/或视频，并且使用深度学习技术来确定车道边界的位置和类型。
图2是示出车辆系统200的部件的示意性框图。车辆系统200包括车道保持辅助(LKA)系统201。LKA系统201可以是高级驾驶员辅助系统(ADAS)的各种子系统205、210之一。LKA系统200可以与其他高级的驾驶员辅助系统以及与车辆控制系统220交互，车辆控制系统220可操作以控制车辆的运动(诸如转向、加速和制动)。其他高级驾驶员辅助系统可以包括自适应巡航控制、防抱死制动系统、自动泊车、盲点监测、碰撞避免系统等。
车辆系统200包括摄像头系统230、全球导航卫星系统(GNSS)模块240、惯性测量单元(IMU)250、雷达和/或激光雷达系统260和用户接口270。
摄像头系统230包括安装在车辆1上的一个或更多个摄像头，以提供车辆1行驶时所沿着的路面的图像和/或视频。一个或更多个摄像头被定位成使得拍摄了车辆周围环境的图像和/或视频数据。例如，摄像头可以位于车辆周围以获得车辆周围环境的360度视场。摄像头系统230包括处理装置，该处理装置被配置为分析由摄像头获得的图像和/或视频以从中提取信息。例如，可以采用深度学习和神经网络来分析图像和/或视频以执行分割分析来识别车辆周围环境中的对象。例如，可以从摄像头图像和/或视频中识别诸如车道标记或道路边缘的车道边界。此外，车辆1正在行驶的车道的车道宽度可以通过使用图像识别算法分析所获得的车道的图像以识别车辆正在行驶的车道的车道边界来确定。然后，可以确定界定车辆正在行驶的车道的边界之间的距离。
GNSS模块240可以被配置为使用全球定位系统(GPS)、GLONASS、伽利略或任何其他卫星导航系统来获得车辆的当前位置。
惯性测量单元250包括一个或更多个加速度计、陀螺仪和磁力计，以便以本领域已知的方式测量车辆的横向加速度。惯性测量单元250可操作以从摄像头系统230获得图像数据并从GNSS模块240获得定位数据以确定车辆的横向速度。车辆的横向速度可以被认为是朝向车道边界的车辆速度的分量。
雷达和/或激光雷达系统260可操作以获得关于车辆周围环境的信息。雷达和/或激光雷达系统260包括用于发射和接收雷达和/或激光雷达信号的硬件以及用于分析所接收的信号以识别车辆环境中的对象检测的处理装置。雷达和/或激光雷达数据可使用任何合适的传感器融合过程与从摄像头系统230获得的摄像头视觉数据组合，以便全面地绘制车辆周围环境的地图。
用户接口270允许诸如驾驶员的用户与车辆系统200进行交互。用户接口270可以包括显示器、仪表板上的一个或更多个警告或信息灯、诸如扬声器的音频输出、允许音频命令的麦克风等。用户接口270还包括适当的处理装置以处理来自和去往用户的输入和输出。
图3是根据一个实施方式的车道保持辅助(LKA)系统201的示意图。
LKA系统201包括控制器301、存储器302以及输入/输出303。控制器301包括到车道边界时间(TTLB)阈值确定单元310、TTLB确定单元311和车道边界接近度确定单元312。控制器301包括一个或更多个处理装置，以执行TTLB阈值确定单元310、TTLB确定单元311和车道边界接近度确定单元312的功能。
存储器302包括工作存储器(例如，随机存取存储器3021)和存储代码的指令存储器，所述代码定义了包括计算机可读指令的计算机程序，当由控制器301执行所述计算机可读指令时，所述计算机可读指令使控制器301执行本文所述的处理操作。指令存储器可以包括预加载有计算机可读指令的ROM 3022(例如，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)或闪存的形式)。另选地，指令存储器可以包括RAM或类似类型的存储器，并且计算机可读指令可以从计算机程序产品(例如CDROM 320等的计算机可读存储介质)或承载计算机可读指令的计算机可读信号330输入到指令存储器中。
TTLB阈值确定单元310被配置为从惯性测量单元250获得横向加速度数据。TTLB阈值确定单元310被配置为使用从惯性测量单元250获得的横向加速度数据来确定TTLB阈值。TTLB阈值确定单元310将饱和线性函数应用于车辆1的横向加速度值以计算TTLB阈值。这样，TTLB阈值可以根据车辆1的当前横向加速度而变化。当车辆1的横向加速度变化时，例如当车辆沿道路中的弯道行驶时，用于触发指示接近车道边界的信号的阈值也发生变化。
在一些实施方式中，TTLB阈值还取决于车辆1的横向速度和车道的宽度。因此，TTLB阈值确定单元310也可以获得并考虑这些特性以确定TTLB阈值，从而可以提供基于当前道路状况的动态触发机制。
TTLB确定单元311被配置为确定TTLB值。为了确定TTLB值，TTLB确定单元311可获得并分析从摄像头系统230获得的图像以确定到车道边界的距离。车辆1的横向速度可以从惯性测量系统250获得。因此，TTLB值可以被计算为到车道边界的距离除以车辆1的横向速度。TTLB确定单元311可操作以确定车辆1正朝向车道的哪个边界移动。例如，TTLB确定单元311可以使用来自摄像头系统230的图像来确定车辆正在向左手车道边界或右手车道边界移动。
车道边界接近度确定单元312被配置为将所计算的TTLB值与TTLB阈值进行比较。如果TTLB值与TTLB阈值的比较满足用于产生表示车辆接近车道边界的信号的条件，则产生这种信号。然后输出该信号。输出信号可以通过经由用户接口270向驾驶员输出警告信号来执行，例如音频和/或视觉信号，诸如显示在仪表板上的警告灯或文本。另外地或另选地，信号可以是输出到车辆控制系统220的信号，以在没有驾驶员干预的情况下校正车辆路线，从而防止车辆离开当前车道。
现在将讨论在本公开的实施方式中使用的饱和线性函数。
方程(1)给出了基于车辆的横向加速度来确定TTLB阈值的表达式。
方程(1)：
TTLthresh(acclat)＝max(smin,min(smax,k*acclat))*g
并且，
Figure BDA0003707863970000071
其中：
acclat是车辆的测得的横向加速度；
smax、smin是线性方程中TTLBthresh的可调谐默认饱和点；
amax、amin是线性方程中测量的横向加速度的可调谐默认饱和点；以及
g是TTLB阈值函数的可调谐整体缩放。
图4是示出TTLB阈值与车辆的横向加速度的相关性的曲线图。图4所示的线A示出了作为车辆的横向加速度的饱和线性函数的TTLB阈值。这样，指示对车道边界的接近度的信号被触发的点取决于车辆的横向加速度。
饱和线性函数的使用消除了维持表示不同道路状况的各种查找表的需要。这需要较少地使用计算机存储器。此外，与使用查找表相比，使用饱和线性函数对于开发者来说更直观，这简化了触发机制以及调谐过程。由于该函数是线性的，所以触发行为对于驾驶员来说是一致的和可预测的。
由于该函数取决于横向加速度，所以由于朝向弯道的内边缘驾驶或由于朝向弯道的外边缘驾驶而引起的不同触发点固有地内置于该函数中。这与现有技术的系统形成对比，在现有技术的系统中，针对车辆接近弯道的内边缘或弯道的外边缘的情况分别维持单独的LUT。
例如，为了使驾驶员在弯道的内边缘离开他/她的车道，驾驶员将需要比道路弯道转向更多，导致高的横向加速度。另一方面，为了使驾驶员在弯道的外边缘离开车道，驾驶员需要比道路弯道转向得少，导致较低的横向加速度。如果驾驶员的转向比停留在道路上所需的转向更多(这意味着车辆具有相对高的横向加速度)，则可以假设驾驶员稍微专注的，并且可以稍后触发LKA系统。此外，如果车辆朝内弯道行驶，则使车辆回到其原来车道所需的转向相当低，这也允许稍后触发。
相反，如果驾驶员的转向小于弯道所需的转向(这意味着车辆具有相对较低的横向加速度)，则可以假设驾驶员可能是疏忽的，并且因此应该较早地触发LKA系统。此外，由于如果接近弯道的外边缘则车辆转向太少，所以与内弯道情形相比，需要更大的转向干预来使车辆返回到其原来的车道。因此，再次需要较早的LKA触发以避免偏离车道。
在饱和线性函数取决于车辆的横向速度和车道宽度以及横向加速度的实施方式中，用于确定TTLB阈值(TTLBthresh)的饱和线性函数可以采取方程(2)所示的形式。
方程(2)：
Figure BDA0003707863970000081
其中：
acclat是车辆的测得的横向加速度；
ratelat是车辆朝向车道边界的横向速度；
widthlane是车辆当前行驶在的车道的测得宽度。
并且
Figure BDA0003707863970000082
其中：
smax、smin是线性方程中TTLBthresh的可调谐默认饱和点；
amax,amin线性方程中测得的横向加速度的可调谐默认饱和点；以及
g是TTLB阈值函数的可调谐整体缩放。
现在将定义方程(2)中使用的其它表达式。
m(widthlane)＝(smax-amin*k)*lgain(widthlane)
Figure BDA0003707863970000083
Figure BDA0003707863970000084
lwmax、lwmin是用于定义测得的车道宽度的间隔的可调谐参数，其中执行了TTLB阈值的缩放。
lwscaling,max、lwscaling,min是用于确定由于通道宽度而引起的缩放量的可调谐参数。
mlw＝lwscalingmin-lwmax*klw
Figure BDA0003707863970000085
glrscaling,max是用于影响车辆的横向速度所允许的最大缩放的可调谐缩放项。
ratelat,max是朝向车道边界的车辆横向速度的可调谐归一化因子。
图4中绘制的线B和C示出了TTLB阈值对横向速度和车道宽度的依赖性。如果车辆具有朝向车道边界的高的横向速度，则LKA系统需要较早地做出反应以防止车辆离开车道。然而，当在狭窄的道路上驾驶时，到车道边界的裕度较小并且TTLB值将自动地降低。在这些情况下，LKA系统可以稍后被触发以避免不必要地触发车道边界接近信号。
图4中的线B和C示出了横向速度和车道宽度如何影响TTLB阈值的确定。与线A相比，朝向车道边界的较高横向速度使整个线向上移动，如线B所示。对于相同的横向加速度值，这导致更高的TTLB阈值，使得与由线A表示的情形相比，在更高的横向速度下更早地触发LKA系统。
类似地，可以看出，对于较窄的车道宽度，线向左移动，如图4中的线C所示，这导致相同横向加速度的较低TTLB阈值。这导致与线A所表示的情况相比，LKA系统被稍后触发。
此外，如果车道边界被确定为道路边缘而不是车道标记，则该函数也可以向上移位(如图4所示)，这对应于LKA系统201的较早触发。另选地，如果例如通过摄像头系统230在触发车道边界的另一侧上检测到对向车辆，则该函数也可以向上移位(对应于LKA系统201的较早触发)。
通过响应于确定存在特定道路状况而应用附加缩放因数，可以考虑所述其它道路状况。例如，TTLB阈值确定单元310可以分析从摄像头系统230获得的图像。如果在与车辆正在行驶的车道邻接的车道中识别出对向车辆，则可以将对向车辆权重应用于饱和线性函数。同样地，如果TTLB阈值确定单元310可以从摄像头系统230获得的图像中识别出车道边界是道路边缘，则可以将道路边缘加权重应用于饱和线性函数。
以上在方程1和2中描述的可调谐参数允许工程师将LKA系统200的响应调谐到可能的车道偏离事件。本公开的实施方式的优点在于需要调谐的参数的数量远低于需要维持多个LUT时需要调谐的参数的数量。
图5是示出为了检测可能的车道偏离事件而由LKA系统201执行的操作的流程图。在该示例中，车辆1沿具有一个或更多个车道的道路行驶。
在步骤5.1，TTLB阈值确定单元310获得车辆1的横向加速度数据。横向加速度数据可以从惯性测量单元250获得。在饱和线性函数取决于横向速度和车道宽度的实施方式中，TTLB阈值确定单元310在步骤5.2获得车辆的横向速度，并在步骤5.3获得车辆当前正在行驶的车道的车道宽度。
在步骤5.4，TTLB阈值确定单元310确定TTLB阈值的值。在一个实施方式中，通过将横向加速度值输入到上述方程1中来确定TTLB阈值。在另一实施方式中，通过将横向加速度值、横向速度值和车道宽度值输入到上述方程2中来确定TTLB阈值。
在步骤5.5，TTLB确定单元311确定车辆的当前TTLB值。当前TTLB值可以通过将到车道边界的距离除以车辆的横向速度来确定。
在步骤5.6，车道边界接近度确定单元312将当前TTLB值与在步骤5.4确定的TTLB阈值进行比较。如果当前TTLB阈值满足用于触发表示接近车道边界的信号的条件，例如如果当前TTLB值低于TTLB阈值，则在步骤5.7输出信号。
表示接近车道边界的信号(其也可以被认为是指示车道偏离事件的信号)可以是在车辆仪表板的显示器上作为音频信号和/或警告灯或警告消息输出的警告信号。另外地或另选地，信号可以被输出到车辆控制系统220以引起车辆方向的改变。车辆控制系统220然后可以调节车辆的转向和/或施加制动以防止车辆离开车道。
如果当前TTLB值不满足触发条件，则TTLB阈值确定单元在步骤5.1继续监视车辆的横向加速度。
由于在此描述的以计算机技术为基础的示例方面的前述能力，在此描述的示例方面改进了计算机和计算机处理/功能，并且还改进了至少自主驾驶的领域。在前面的描述中，参考几个实施方式描述了多个方面。因此，说明书应被认为是说明性的，而不是限制性的。类似地，附图中示出的突出了实施方式的功能和优点的图仅出于示例的目的而呈现。实施方式的体系结构是足够灵活和可配置的，使得它可以以不同于附图中所示的方式来利用。在一个示例性实施方式中，本文所呈现的软件实施方式可以被提供为计算机程序或软件，诸如具有指令或指令序列的一个或多个程序，其被包括或存储在诸如机器可访问或机器可读介质，指令存储部或计算机可读存储设备的制品中，其每一个可以是非暂时性的。非暂时性机器可访问介质、机器可读介质、指令存储器或计算机可读存储设备上的程序或指令可用于对计算机系统或其它电子设备进行编程。机器或计算机可读介质、指令存储器和存储设备可以包括但不限于软盘、光盘和磁光盘或适于存储或传输电子指令的其它类型的介质/机器可读介质/指令存储器/存储设备。这里描述的技术不限于任何特定的软件配置。它们可以在任何计算或处理环境中找到适用性。本文所使用的术语“计算机可读”、“机器可访问介质”、“机器可读介质”、“指令存储”和“计算机可读存储设备”应包括能够存储、编码或传输指令或指令序列以供机器、计算机或计算机处理器执行并使机器/计算机/计算机处理器执行本文所述方法中的任一种的任何介质。此外，本领域中通常以一种形式或另一种形式(例如，程序、过程、进程、应用、模块、单元、逻辑等)将软件称为采取动作或导致结果。这样的表述仅仅是陈述由处理系统执行软件使得处理器执行动作以产生结果的速记方式。一些实施方式还可以通过准备专用集成电路、现场可编程门阵列、或通过互连常规组件电路的适当网络来实现。
一些实施方式包括计算机程序产品。计算机程序产品可以是具有存储在其上或其中的指令的存储介质或多个存储介质、一个或更多个指令存储或一个或更多个存储设备，这些指令可以用于控制或致使计算机或计算机处理器执行在此描述的示范性实施方式的任何程序。存储介质/指令存储/存储设备可以包括，例如但不限于，光盘、ROM、RAM、EPROM、EEPROM、DRAM、VRAM、闪存、闪存卡、磁卡、光卡、纳米系统、分子存储器集成电路、RAID、远程数据存储/存档/仓储，和/或适于存储指令和/或数据的任何其它类型的设备。
存储在计算机可读介质、一个或更多个指令存储或一个或更多个存储设备中的任一个上的一些实现包括用于控制系统的硬件和用于使系统或微处理器能够利用本文所述的实施方式的结果与人类用户或其他机制交互的软件。这种软件可以包括但不限于设备驱动程序、操作系统和用户应用程序。最后，这种计算机可读介质或存储设备还包括用于执行如上所述的示例方面的软件。包括在系统的编程和/或软件中的是用于实现这里描述的过程的软件模块。在本文的一些示例实施方式中，模块包括软件，尽管在本文的其他示例实施方式中，模块包括硬件或硬件和软件的组合。
虽然上面已经描述了本公开的各种实施方式，但是应当理解，它们是作为示例而非限制来呈现的。对于相关领域的技术人员显而易见的是，可以在其中进行形式和细节上的各种改变。因此，本公开不应受任何上述示例性实施方式的限制，而应仅根据所附权利要求及其等同物来限定。
此外，摘要的目的是使专利局和公众，尤其是不熟悉专利或法律术语或措辞的本领域的科学家，工程师和从业者能够从粗略的检查中快速地确定本申请的技术公开的本质和本质。摘要不旨在以任何方式限制本文所呈现的实施方式的范围。还应当理解，在权利要求中叙述的任何过程不需要以所呈现的顺序执行。
尽管本说明书包含许多特定实施方式细节，但这些细节不应被解释为对所要求保护的内容的限制，而是作为对本文所述的特定实施方式的特定特征的描述。在本说明书中在单独实施方式的上下文中描述的某些特征也可以实现在在单个实施方式中的组合。相反，在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以在多个实施方式中单独或以任何合适的亚组合实现。此外，尽管特征可能在上文中被描述为在某些组合中起作用并且甚至最初被如此要求保护，但是来自所要求保护的组合的一个或更多个特征在某些情况下可以从该组合中删除，并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变体。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上述实施方式中的各种组件的分离不应被理解为在所有实施方式中都需要这种分离，并且应当理解，所描述的程序组件和系统通常可以一起集成在单个软件产品中或封装到多个软件产品中。
现在已经描述了一些说明性的实施方式，很明显，上述内容是说明性的而非限制性的，已经通过示例的方式给出。特别地，尽管这里给出的许多示例涉及装置或软件元件的特定组合，但是这些元件可以以其它方式组合以实现相同的目的。仅结合一个实施方式讨论的动作，元件和特征不旨在被排除在其它实施方式或多个实施方式中的类似角色之外。
在不脱离其特征的情况下，在此描述的装置可以以其他具体形式实施。上述实施方式是说明性的而不是对所描述的系统和方法的限制。因此，这里描述的装置的范围由所附权利要求而不是前面的描述来指示，并且落入权利要求的等同物的含义和范围内的改变包含在其中。

Claims (15)

1.一种检测车道偏离事件的计算机实现的方法，所述方法包括以下步骤：
获得车辆的横向加速度值；
使用所述车辆的所述横向加速度值的饱和线性函数，确定到车道边界时间TTLB阈值；
确定所述车辆相对于车道边界的当前TTLB值；
将所述当前TTLB值与所述TTLB阈值进行比较；以及
如果所述当前TTLB值满足关于所述TTLB阈值的触发条件，则输出表示车辆接近所述车道边界的信号。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：确定所述车辆朝向所述车道边界的横向速度值和所述车辆正在行驶的车道的车道宽度值。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，用于确定所述TTLB阈值的所述饱和线性函数是所述车辆朝向所述车道边界的所述横向速度值、所述车道宽度值和所述车辆的所述横向加速度值的饱和线性函数。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，确定所述车道宽度值包括分析从所述车辆的摄像头系统获得的路面的图像。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，获得所述车辆的横向加速度值包括从所述车辆的惯性测量单元获得横向加速度数据。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括确定是否存在附加交通状况；以及
响应于确定了存在所述附加交通状况，将与所述附加交通状况相关联的权重应用于所述饱和线性函数。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述附加交通状况是对向的交通状况。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述附加交通状况是道路边缘状况。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，输出表示车辆接近车道边界的信号包括向所述车辆的控制模块输出控制信号以引起对所述车辆的路线的校正。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，输出表示车辆接近车道边界的信号包括向所述车辆的驾驶员输出警告信号。
11.一种包含计算机可读指令的计算机程序，所述计算机可读指令在由处理器执行时使所述处理器执行前述权利要求中任一项所述的方法。
12.一种检测车辆的车道偏离事件的车道保持辅助LKA系统，该LKA系统包括：
到车道边界时间TTLB阈值确定单元，其被配置为：
获得所述车辆的横向加速度值；以及
使用所述车辆的所述横向加速度值的饱和线性函数来确定TTLB阈值；
TTLB确定单元，其被配置为：
确定所述车辆相对于车道边界的当前TTLB值；以及
车道边界接近度确定单元，其被配置为：
比较所述当前TTLB值与所述TTLB阈值；以及
如果所述当前TTLB值满足关于所述TTLB阈值的触发条件，则输出指示车辆接近所述车道边界的信号。
13.根据权利要求12所述的LKA系统，其中，所述TTLB阈值确定单元还被配置成获得所述车辆朝向所述车道边界的横向速度值和所述车辆正在行驶的车道的车道宽度值。
14.根据权利要求13所述的LKA系统，其中，用于确定所述TTLB阈值的所述饱和线性函数是所述车辆朝向所述车道边界的横向速度值、所述车道宽度值和所述车辆的所述横向加速度值的饱和线性函数。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的LKA系统，其中，所述TTLB阈值确定单元还被配置成：
确定是否存在附加交通状况；以及
响应于确定了存在所述附加交通状况，将与所述附加交通状况相关联的权重应用于所述饱和线性函数。
CN202210710674.5A 2021-06-25 2022-06-22 检测车道偏离事件的方法和系统 Pending CN115593405A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB2109215.0 2021-06-25
GB2109215.0A GB2608190A (en) 2021-06-25 2021-06-25 Method and system for detecting a lane departure event

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115593405A true CN115593405A (zh) 2023-01-13

Family

ID=77179411

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210710674.5A Pending CN115593405A (zh) 2021-06-25 2022-06-22 检测车道偏离事件的方法和系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220410886A1 (zh)
EP (1) EP4108534B1 (zh)
CN (1) CN115593405A (zh)
GB (1) GB2608190A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116682087A (zh) * 2023-07-28 2023-09-01 安徽中科星驰自动驾驶技术有限公司 基于空间池化网络车道检测的自适应辅助驾驶方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1531102A1 (en) * 2003-11-14 2005-05-18 Nissan Motor Company, Limited Lane departure prevention apparatus
CN101296833A (zh) * 2005-09-26 2008-10-29 通用汽车环球科技运作公司 可选择的车道偏离警告系统及方法
JP2010173367A (ja) * 2009-01-27 2010-08-12 Denso Corp 車線逸脱警報装置
EP2535882A1 (en) * 2011-06-17 2012-12-19 Clarion Co., Ltd. Lane departure warning device
US20130063595A1 (en) * 2011-08-31 2013-03-14 Wolfgang Niem Lane monitoring method and lane monitoring system for a vehicle
US20170249518A1 (en) * 2014-10-28 2017-08-31 Trw Automotive Us Llc Augmented lane detection using kinematic data
CN111352384A (zh) * 2018-12-21 2020-06-30 罗伯特·博世有限公司 用于控制自动化或自主运动机构的方法和分析评价单元

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6577926B2 (ja) * 2016-09-26 2019-09-18 本田技研工業株式会社 走行支援装置及び走行支援方法
DK201870686A1 (en) * 2018-08-02 2020-02-20 Aptiv Technologies Limited MANAGEMENT OF MULTIPLE AUTONOMOUS VEHICLES

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1531102A1 (en) * 2003-11-14 2005-05-18 Nissan Motor Company, Limited Lane departure prevention apparatus
CN101296833A (zh) * 2005-09-26 2008-10-29 通用汽车环球科技运作公司 可选择的车道偏离警告系统及方法
JP2010173367A (ja) * 2009-01-27 2010-08-12 Denso Corp 車線逸脱警報装置
EP2535882A1 (en) * 2011-06-17 2012-12-19 Clarion Co., Ltd. Lane departure warning device
US20130063595A1 (en) * 2011-08-31 2013-03-14 Wolfgang Niem Lane monitoring method and lane monitoring system for a vehicle
US20170249518A1 (en) * 2014-10-28 2017-08-31 Trw Automotive Us Llc Augmented lane detection using kinematic data
CN111352384A (zh) * 2018-12-21 2020-06-30 罗伯特·博世有限公司 用于控制自动化或自主运动机构的方法和分析评价单元

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116682087A (zh) * 2023-07-28 2023-09-01 安徽中科星驰自动驾驶技术有限公司 基于空间池化网络车道检测的自适应辅助驾驶方法
CN116682087B (zh) * 2023-07-28 2023-10-31 安徽中科星驰自动驾驶技术有限公司 基于空间池化网络车道检测的自适应辅助驾驶方法

Also Published As

Publication number Publication date
GB202109215D0 (en) 2021-08-11
EP4108534B1 (en) 2024-04-03
GB2608190A (en) 2022-12-28
EP4108534A1 (en) 2022-12-28
US20220410886A1 (en) 2022-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10928820B1 (en) Confidence levels along the same predicted trajectory of an obstacle
EP3591638B1 (en) Drive assistance method and drive assistance device
CN106952471B (zh) 交叉路口处驾驶员意图的预测
JP6798611B2 (ja) 走行支援方法及び走行支援装置
US10229594B2 (en) Vehicle warning device
EP2960131A2 (en) Warning device and travel control device
EP3319065A1 (en) Route prediction device
JP7156394B2 (ja) 他車動作予測方法及び他車動作予測装置
US10127460B2 (en) Lane boundary line information acquiring device
CN107209998B (zh) 车道线识别装置以及车道线识别方法
KR102633140B1 (ko) 주행 정보를 결정하는 방법 및 장치
US11845471B2 (en) Travel assistance method and travel assistance device
KR20190074025A (ko) 주변차량 의도 판단 장치 및 방법
US11192547B2 (en) Adaptive speed control system
US10915110B2 (en) Motor vehicle control apparatus and method for operating a control apparatus for autonomously driving a motor vehicle
US20190180625A1 (en) Apparatus and method for controlling lane change for vehicle
US10787171B2 (en) Method for operating a vehicle
CN113911134A (zh) 交通工具控制系统
US20160137060A1 (en) Roundabout detecting arrangement
US20230334836A1 (en) Method for capturing the surroundings using at least two independent imaging surroundings capture sensors, apparatus for performing the method, vehicle and appropriately designed computer program
US9939523B2 (en) Vehicle type radar system, and method for removing an uninterested target
JPWO2017009898A1 (ja) 追従制御装置及び追従制御方法
CN115593405A (zh) 检测车道偏离事件的方法和系统
US20160090086A1 (en) Method and system of assisting a driver of a vehicle
JP7206048B2 (ja) 運転特性推定方法及び運転特性推定装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Country or region after: Luxembourg

Address after: Luxembourg

Applicant after: Aptiv Technology (2) Co.

Address before: Babado J San Michael

Applicant before: Aptiv Technologies Ltd.

Country or region before: Barbados

CB02 Change of applicant information
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20240304

Address after: Luxembourg

Applicant after: Aptiv Manufacturing Management Services Co.

Country or region after: Luxembourg

Address before: Luxembourg

Applicant before: Aptiv Technology (2) Co.

Country or region before: Luxembourg

TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20240320

Address after: Schaffhausen

Applicant after: APTIV Technology Co.,Ltd.

Country or region after: Switzerland

Address before: Luxembourg

Applicant before: Aptiv Manufacturing Management Services Co.

Country or region before: Luxembourg

TA01 Transfer of patent application right